钻孔灌注桩施工常见质量问题分析及防治措施

摘要：钻孔灌注桩由于适应各种地质条件，施工投入机械不是太多，操作简便、快捷，在桥梁工程中受到广泛采用。钻孔灌注桩施工均在地下或水下进行，看不见，摸不着，稍有不慎，即会出现质量问题，影响工期和经济效益。现结合自己多年工作经验，谈谈钻孔灌注桩施工中常见质量问题的预防措施或处理办法。

关键词：钻孔灌注桩；质量；防治措施；探讨；

1 桩基偏位

桩基偏位即桩基中心坐标与设计值的偏差超出了规范允许的范围。

造成此种情况的原因有：开孔前测量错误或不够精确；钻机就位时钻头中心与测放桩位对中的偏差造成累积误差，使钻孔中心偏位：下钢筋笼时吊装偏位，造成成桩后钢筋笼截面形心即桩中心偏位。

预防措施：预防桩基偏位主要从测量入手。目前桩位测量普遍采用全站仪进行坐标放样，出借的可能性较小，应尽可能提高测量精确度，减小误差，并在护筒周围设置固定的护桩，以便随时对孔位中心进行较核。钻机就位时应准确对中，用垂球检查，尽可能使钻杆中心与测放桩位重合。吊装钢筋笼时应竖直下放，利用护桩恢复桩中心，检查钢筋笼对中情况，合格后将钢筋笼固定于护洞口，并在浇筑过程中防止钢筋笼上浮。

2 护筒漏浆

护筒漏浆，严重的会引起地面下沉，护筒倾斜或移位。造成钻孔偏斜，甚至无法施工。

造成原因：埋设护筒周围的土不密实，或护筒水位差太大，或钻头起落时碰撞。

预防措施：埋设护筒时，坑地与四周应选用最佳含水量的粘土，分层夯实；在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1.0～1.5m的水头高度；钻头起落时，应防止碰撞护筒。发现护筒漏浆时，应立即停止钻孔，用粘土在四周填实加固，若护筒严重下沉或移位时，则应重新安装护筒。

3 钻孔偏斜

钻孔偏斜即成孔后桩孔垂直度偏差超出允许范围。

其形成的原因主要有：钻机安装后底座和顶端不平稳；地面较弱或软硬不均匀，钻进过程中钻机出现倾斜；钻进过程中孔底反力造成钻杆弯曲；孔底岩层倾斜分布等。

预防措施主要有：钻机就位前整平场地，碾压密实，枕木平稳着地；钻机底盘操垫水平，钻盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线上；采用减压钻进，即钻机的主吊钩始终要承受部分钻具的重力，以减小孔底反力；遇到倾斜岩层时，宜慢速钻进，也可提放钻头，冲击孔底；应时常检查转盘的水平度和钻杆的竖直度，当发现钻孔偏斜时，可上下反复扫钻，以便削去硬土，如纠正无效，应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上，重新钻进。

4 缩颈

缩颈即孔径小于设计孔径。

其形成原因主要有：孔内塑性土膨胀，或钻头磨损严重，直径减小，未及时修补。

预防措施：采用优质泥浆，降低失水率，钻进时加大泵量，加快成孔速度。在钻头导正器外侧焊接一定数量的合金刀片，在钻进时起到扫孔作用。如出现缩颈时，可上下反复扫孔以扩大孔径。

5 坍孔

当孔口泥浆出现大量细密气泡，或泥浆突然损失，砼灌注中测量到砼面猛涨，或测深探头被埋无法提升，则表示有坍孔现象。

造成坍孔的原因主要有：孔内土质松散；泥浆护壁不好；护筒周围密封不好，护筒内水头高度不够；孔口地面积水；孔口附近有其他机械振动；吊装钢筋笼时碰撞孔壁；成孔至灌注等待时间过长等。

预防措施：应在松散易坍的土质中适当埋深护筒，用粘土密封护筒底口和四周，配制优质泥浆，提高泥浆比重和粘度，在雨季汛期加高护筒，提高孔内水头，加强地面排水，避免孔口其他机械振动，成孔后加快钢筋笼、导管和料斗的安装，并尽快灌注，钢筋和导管安装时应对准孔位竖直下放，避免碰撞孔壁。坍孔是钻孔桩施工中较严重的质量问题，包括钻孔过程中和浇筑过程中的坍孔，需区分对待。

当钻孔过程中出现坍孔时，应提出钻头，用粘土或水泥回填，待其沉积稳定后重新钻进。如坍孔造成埋钻时，切不可反钻造成钻头脱落，也不可硬提造成钻杆断裂，应加大泥浆泵量，悬浮坍土，或在保持孔口水头的前提下，用吸泥机吸出坍土，提出钻头，回填重钻。

当灌注过程中出现坍孔时，首先应通过量测，查看钻孔记录，判断坍孔位置和坍土堆积高度。如果坍孔位置离孔口较浅且坍方量不多，可将高压泥浆管伸至坍孔面，输入较大比重的泥浆悬浮坍土，继续灌注；如果坍孔位置较深，坍孔不太严重，可在保持孔口水头的前提下，用吸泥机吸出坍土，确定坍塌相对稳定时，适当埋深导管（控制在4-6m），加快速度，继续灌注；如果坍孔位置较深，坍塌严重，停止灌注仍继续发展，应立即拔出导管，用稍小钻头搅散已灌注的混凝土，拔出钢筋笼，回填粘土，沉积稳定后重钻；如果混凝土已凝固，按断桩处理。

6 导管进水

灌注水下混凝土过程中，孔内泥浆进入导管，影响混凝土质量的现象。

造成导管进水的原因有几种可能：灌注时首批混凝土数量不够或导管底距孔底过远，致使首批混凝土灌注后不能埋住导管或导管埋深不够，泥浆被压入导管；导管密封性能不好，提升导管时接头脱落也会造成导管进水。

预防导管进水的措施有：灌注前计算首批混凝土所需数量，准备足够的储料斗和混凝土，控制导管底距孔距离为30cm~40cm。

导管使用前应作水密承压，接头抗拉试验，严禁用压气试压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力的1.3倍。灌注中控制导管埋深在2~6m。

当发生首批混凝土灌注时导管进水的情况，可拆卸导管，保持孔内水头的前提下，用吸泥机吸出混凝土，安装导管、料斗，重新灌注。

当发生导管质量问题造成导管进水时，应拆除原导管，重新安装导管。新导管底口应有隔水装置，采取重压或锤击方式将导管沉入已灌混凝土内（不少于2m），安装料斗，装满混凝土，利用混凝土下落的冲击力冲开底阀，继续灌注。7 卡管

在灌注水下混凝土时，混凝土不能顺利通过导管的现象。

造成卡管的原因有：混凝土出现离析，和易性、流动性差；混凝土粗骨料粒径过大；混凝土拌和不均匀；导管内形成高压气囊；由于机械故障等造成灌注不连续，混凝土在导管中停留时间过长等。

防止卡管的措施有：通过实验比选确定混凝土配合比，粗骨料最大粒径不得大于导管内径的1/6~1/8，且不得大于40mm，含砂率宜采用0.4~0.5，水灰比宜采用0.5~0.6，拌和物中宜掺加粉煤灰、缓凝剂等外加剂，混凝土拌和时间必须保障足够，运输过程中不得有显著离析现象，运到现场应具有良好的和易性和流动性，坍落度应控制在180~220mm,浇筑前应对各种机械设备进行检查，电源、起重设备、拌和设备等还应有备份，在灌注停顿过程中，应保持导管上下活动，以保持导管内混凝土的流动性。当导管内出现隔离物或高压气囊时，可在导管上安装附着式振捣器进行振捣或在导管内用插入式振捣器以及用型钢插捣以振松隔离物。如果以上方法无效，可按前述导管进水的处理方式重下导管灌注。

8 钢筋笼上浮

钢筋笼上浮即灌注水下混凝土过程中，钢筋笼随混凝土上升的情况。

造成钢筋笼上浮的原因有：导管在混凝土中埋深过大，钢筋笼被混凝土顶推上浮；导管离钢筋笼底1m左右时，灌注速度过快，混凝土自导管流出后冲击力较大，推动钢筋笼上浮。

钢筋笼上浮的预防措施是：在施工过程中，应将钢筋笼准确定位，上端与护筒焊接，可抵消一部分上浮力，首批料灌注后，保持导管埋深在2~3m，混凝土接近钢筋笼底时，需放慢下料速度，当混凝土面超过钢筋笼底4m时，应即时拆除一节导管，使导管底口高于钢筋笼底面2m以上，方可按正常速度灌注。钢筋笼一旦上浮，要再复位是不太现实的，应从预防上下功夫。当发生钢筋笼上浮的情况，应暂停灌注，钢筋笼则不会继续上浮，再按前述操作即可。

9 短桩

短桩即灌注桩基混凝土未达到设计标高的情况。

造成短桩的原因：在灌注过程中，随着灌注时间的增加，孔内泥浆的不断沉积，测量孔深的重锤不能完全抵达混凝土面，造成测深不准，形成短桩。

预防措施：在灌注过程中，应随时测量孔深，掌握混凝土面的高度，测深的锤头应有足够的重量以克服浮力，到达混凝土面；灌注至桩基上部，需往孔中加入清水，稀释泥浆，以便混凝土能顺利上升；并准确地测量到混凝土面；灌注至桩顶，须多灌一定高度的混凝土，一般为0.5~~1.0m，以保证混凝土强度，多余部分，在进行下道工序前凿除；在灌注至桩顶时，为准确测量出混凝土面的高度，可用细长的竹竿在孔内试探，竹竿接触到泥浆和混凝土时，在手感上有明显的区别，这是因为混凝土中的粗骨料对竹竿的摩阻力比泥浆对竹竿的摩阻力大得多。

10 断柱

断柱即混凝土凝固不连续或桩中出现泥浆等隔离体造成桩基不连续。

造成原因：灌注混凝土时出现坍孔事故未及时处理，或坍孔严重无法处理；灌注混凝土时导管漏水或拆卸导管时将导管埋深过浅，至使泥浆进入导管；灌注过程中停顿时间过长，混凝土凝固，无法流动。

预防措施：成孔后，应认真清孔，泥浆指标必须按规范要求控制，尽量缩短安放钢筋笼、导管、料斗等灌注准备时间；灌注混凝土过程中应随时测量混凝土面和导管埋深；提升导管要准确可靠，严格遵守操作规程；严格确定混凝土的配合比，混凝土应有良好的和易性和流动性，坍落度损失应满足灌注要求；在灌注时，应详细检查机械运转情况，准备备用机械、材料，避免停水、停电、断料等原因造成混凝土灌注中断；导管使用前应作水密承压和接头抗拉试验，灌注过程中确保导管在混凝土中的埋深在2~6m之间。

11 结束语

造成灌注桩施工质量问题的原因是多方面的。在施工前，一定要进行充分准备，根据地质、水文、季节、气候、机械、材料等施工环境特点，编制详细的施工方案，进行全面的人员培训和技术交底，制定严密的预防措施并严格遵守。一旦出现问题，应沉着、冷静地应对，分析事故的原因，对症下药，方能收到好的效果。总之，准备充分，加强过程控制，防患于未然，将使钻孔灌注桩质量问题发生的几率大大降低。